Tiesitkö?

Voyager-luotain hyväksyttiin virallisesti toukokuussa 1972. Monien taitavien työntekijöiden antaumuksellisten ponnistelujen kautta yli kolmen vuosikymmenen ajan Voyagerit ovat palauttaneet ulkoplaneetoista tietoa, jota ei ollut ollut olemassa koko aiemman tähtitieteen ja planeettatieteen historian aikana. Voyager-avaruusalukset toimivat yhä kuin champs.

ei liene yllätys, että Voyager-tehtävän eri puoliin liittyy monia merkittäviä, ”jukra” – faktoja. Nämä makupalat on koottu alla sopiviin luokkiin. Useita voi tuntua vaikealta uskoa, mutta ne ovat kaikki tosia ja paikkansapitäviä.

Kokonaislento

Voyager-lennon kokonaiskustannukset toukokuulta 1972 Neptunuksen kohtaamisen kautta (sisältäen kantoraketit, radioaktiivisen voimanlähteen (RTGs) ja DSN-seurantatuen) ovat 865 miljoonaa dollaria. Aluksi tämä voi kuulostaa hyvin kalliilta, mutta fantastinen tuotto on edullinen, kun laitamme kustannukset oikeaan perspektiiviin. On tärkeää ymmärtää, että:

1. asukasta kohti laskettuna tämä on vain 8 senttiä USA: ta kohti. asukas per vuosi, tai noin puolet yhden suklaapatukan kustannuksista joka vuosi projektin alusta lähtien.Voyagerin koko hinta on murto-osa Yhdysvaltain valtionvelan päivittäisestä korosta.
2. Voyager-projektille omistettiin yhteensä 11 000 työvuotta Neptunuksen kohtaamisen kautta. Tämä vastaa kolmasosaa siitä ponnistusmäärästä, jonka kuningas Kheopsin on arvioitu toteuttavan Gizan suuren pyramidin.

molemmat Voyager-avaruusalukset olivat Neptunuksen kohtaamisen päättyessä palauttaneet maahan yhteensä viisi biljoonaa bittiä tieteellistä dataa. Tämä on tarpeeksi bittiä täyttämään yli seitsemän tuhatta Musiikki-CD.

ympäri maailmaa sijaitsevien syväavaruuden seuranta-antenniemme herkkyys on todella hämmästyttävää. Antennien täytyy kaapata Voyager-informaatiota signaalista, joka on niin heikko, että antenniin osuva teho on vain 10 eksponentti -16 wattia (1 osa 10 kvadriljoonasta). Nykyajan sähköinen Digitaalikello toimii 20 miljardia kertaa tätä heikkoa tasoa suuremmalla tehotasolla.

Voyager-luotain

jokainen Voyager-luotain käsittää 65 000 yksittäistä osaa. Monissa näistä osista on suuri määrä ”vastaavia” pienempiä osia, kuten transistoreja. Yksistään yhdessä tietokoneen muistissa on yli miljoona vastaavaa elektronista osaa, ja jokaisessa avaruusaluksessa on noin viisi miljoonaa vastaavaa osaa. Koska väritelevisiossa on noin 2500 vastaavaa osaa, jokaisessa Voyagerissa on noin 2000 väritelevisiota vastaava elektronisen piirin monimutkaisuus.

kuten HAL-tietokone Discovery-aluksella kuuluisassa science fiction story 2001: A Space Odyssey-elokuvassa, jokainen Voyager on varustettu tietokoneohjelmoinnilla autonomista vikasuojausta varten. Voyager-järjestelmä on yksi kehittyneimmistä koskaan kaukoavaruusluotaimelle suunnitelluista. Huipputason vikasuojausrutiineja on seitsemän, joista jokainen pystyy kattamaan lukuisia mahdollisia vikoja. Avaruusalus voi asettaa itsensä turvalliseen tilaan vain muutamassa sekunnissa tai minuutissa, kyky, joka on ratkaisevan tärkeä sen selviytymisen kannalta, kun edestakainen kommunikaatioaika maapallolla venyy useisiin tunteihin avaruusaluksen matkatessa kaukaiseen ulompaan aurinkokuntaan.

molemmat Voyagerit suunniteltiin ja suojattiin kestämään Jupiterin ohilennon aikana suuri säteilyannos. Tämä toteutettiin valitsemalla säteilyä kestävät osat ja suojaamalla hyvin herkkiä osia. Voyager 1: llä Jupiterin kohtaamisen aikana matkustanut suojaamaton ihmismatkustaja olisi saanut säteilyannoksen, joka olisi ollut tuhatkertainen tappavaan verrattuna.

Voyager-luotain voi osoittaa scan-alustalla olevat tieteelliset instrumenttinsa yli asteen kymmenesosan tarkkuudella. Tämä on verrattavissa bowling strike-after-strike ad infinitum, olettaen, että sinun täytyy lyödä yhden tuuman lakko taskussa joka kerta. Tällainen tarkkuus on tarpeen oikein keskittää kapeakulmainen kuva, jonka neliönmuotoinen näkökenttä vastaisi keilanavan leveyttä.

jotta Voyagerin televisiokuvissa ei töhrittäisi, avaruusalusten kulmanopeuksien on oltava erittäin pieniä, jotta kamerat pysyisivät valotusaikana mahdollisimman vakaina. Jokainen avaruusalus on niin tasainen, että kulmanopeudet ovat tyypillisesti 15 kertaa hitaampia kuin kellon tuntikäden liike. Mutta tämäkään ei ollut tarpeeksi tasaista Neptunuksessa, jossa valotaso on 900 kertaa himmeämpi kuin Maassa. Avaruusaluksen insinöörit kehittivät tapoja tehdä Voyagerista 30 kertaa tasaisempi kuin kellon tunnin käsi.

jokaisen lähes tonnin painoisen Voyager-avaruusaluksen elektroniikka ja lämmittimet voivat toimia vain 400 watin teholla eli noin neljäsosalla, jota keskivertoasunto läntisessä Yhdysvalloissa käyttää.

pienten ohjausrakettien sarja antaa Voyagerille kyvyn asennon hallintaan ja lentoradan korjaamiseen. Jokaisen tällaisen pienen kokoonpanon työntövoima on vain kolme unssia. Jos kitkaa ei olisi, tasaisella tiellä kestäisi lähes kuusi tuntia kiihdyttää suuri auto 48 km/h (30 mph) nopeuteen käyttämällä yhtä potkureista.

Voyagerin skannausalustaa voidaan liikuttaa kahden pyörimisakselin verran. Vaihteiston vetokokoonpanossa oleva peukalon kokoinen moottori (joka kiertää 9000 kierrosta jokaista scan-Alustan yksittäistä kierrosta kohti) on pyörinyt laukaisusta lähtien viisi miljoonaa kierrosta Neptunuksen kohtaamisen kautta. Tämä vastaa autojen kampiakselin kierrosten määrää 2725 km: n (1700 mi) matkan aikana, suunnilleen matkan päässä Bostonista,MA: sta Dallasiin,TX: ään.

Voyagerin gyroskoopit pystyvät havaitsemaan avaruusalusten kulmaliikkeen vain asteen kymmenestuhannesosan verran. Auringon näennäinen liike taivaallamme liikkuu yli 40 kertaa niin paljon vain yhdessä sekunnissa.

jokaisella Voyagerilla oleva nauhuri on suunniteltu tallentamaan ja toistamaan paljon tieteellistä tietoa. Teippipään ei pitäisi alkaa kulua, ennen kuin teippiä on siirretty edestakaisin matkan, joka on verrattavissa eri puolille Yhdysvaltoja. Kuvittele pelaavasi kahden tunnin videokasettia KOTIVIDEONAUHURILLASI kerran päivässä seuraavien 33 vuoden ajan ilman epäonnistumista.

Voyager-magnetometrit on asennettu heiveröiseen, kiemuraiseen lasikuitupuomiin, joka irrotettiin metrin pituisesta tölkistä pian avaruusaluksen lähdettyä maasta. Kun puomi oli teleskooppi ja pyörinyt ulos kanisterista lähes 13 metrin (43 jalan) jatkeeksi, magnetometrisensorien suunnat ohjattiin yli kahden asteen tarkkuudella.

navigointi

jokainen Voyager käytti Jupiterin valtavaa painovoimakenttää Singotessaan kohti Saturnusta, jolloin se koki auringon suhteellisen nopeuden nousun noin 35 700 mph. Koska aurinkokunnan kokonaisenergia on säilytettävä, Jupiteria hidastettiin aluksi sen kiertoradalla – – – mutta vain yksi jalka biljoonaa vuotta kohti. Saturnuksen ja Uranuksen gravitaatioavusteiset kiertolennot olivat välttämättömiä, jotta Voyager 2 saattoi päätökseen suuren Kiertolentonsa Neptunukseen, mikä lyhensi matka-aikaa lähes kahdellakymmenellä vuodella verrattuna siihen, mitä ei ollut käytettävissä maasta Neptunukseen-reitillä.

Voyagerin toimitustarkkuus Neptunuksessa 100 km (62 mi), jaettuna 7 128 603 456 km: n (4 429 508 700 mi) matka-tai kaaripituudella, vastaa 3630 km: n (2260 mi) golfputtin upottamista, olettaen, että golfaaja voi tehdä muutamia laittomia hienosäätöjä pallon vieriessä tämän uskomattoman pitkän vihreän poikki.

Voyagerin polttoainetehokkuus (mpg: n suhteen) on varsin vaikuttava. Vaikka suurin osa kantoraketin 700 tonnin painosta johtuu rakettipolttoaineesta, Voyager 2: n suuri 7,1 miljardin kilometrin matka laukaisusta Neptunukseen tuotti polttoainetaloudeksi noin 13 000 kilometriä litrassa. Kun Voyager 2 kiiti Neptunuksen ja rannikoiden ohi aurinkokunnasta, tämä polttoainetalous vain parani ja parani!

tiede

Voyagerin kapeakulmaisten televisiokameroiden resoluutio on sen verran terävä, että lehtiotsikon voi lukea 1 km: n etäisyydeltä (0.62 mi).

Pele, suurin Jupiterin Kuun Io tulivuorista, heittää rikki-ja rikkidioksidituotteita korkeuksiin 30 kertaa Mount Everestin korkeuksiin verrattuna, ja laskeumavyöhyke kattaa Ranskan kokoisen alueen. St. Helens-vuoren purkaus oli siihen verrattuna vain pieni hikka (tosin Io: n pintagravitaatio on noin kuusi kertaa heikompi kuin maan).

Jupiterin Europa-Kuun sileä vesijään pinta saattaa kätkeä alleen meren, mutta jotkut tutkijat uskovat, että kaikki menneet valtameret ovat muuttuneet loskaksi tai jääksi. Vuonna 2010: Odyssey Two, Arthur C. Clarke kietoo tarinansa siihen, että elämä voi kehittyä Europan valtamerissä.

Saturnuksen renkaat näyttäytyivät Voyagereille 10 000 säikeestä koostuvana häikäisevänä kaulakoruna. Biljoonat jäähiukkaset ja autonkokoiset bergit kiitävät kukin miljoonakilometrin pituisista radoista, ja liikennevirtaa ohjaavat Saturnuksen yhteenlasketut gravitaatiohinaajat, kuiden ja kuutosten muodostama seurue ja jopa lähellä olevat rengashiukkaset. Saturnuksen renkaat ovat niin ohuita suhteessa niiden 171 000 km (106 000 mi) leveyteen, että jos täysimittainen malli rakennettaisiin gramofonilevyn paksuudella, mallin olisi mitattava neljä mailia sisäreunastaan ulkoreunaan. Rengashiukkasten kuvioiden monimutkainen kudelma syntyy monista monimutkaisista dynaamisista vuorovaikutuksista, jotka ovat synnyttäneet uusia teorioita aalto-ja hiukkasliikkeistä.

Saturnuksen suurin kuu Titan nähtiin outona maailmana, jonka tiheä kaasukehä ja erilaiset hiilivedyt valuvat hitaasti etaanista ja metaanista koostuvien merien päälle. Joistakuista tiedemiehistä Titan, jonka kaasukehä oli pääasiassa typpeä, näytti pieneltä maapallolta, jonka evoluutio oli kauan sitten pysähtynyt jääkauden tulon vuoksi, ja se saattoi jäädyttää joitakin orgaanisia jäänteitä nykyisen pintansa alle.

Uranuksen renkaat ovat niin tummat, että Voyagerin haaste ottaa niistä kuva oli verrattavissa tehtävään kuvata joulukuusen juurella oleva hiilibrikettikasa, jota valaisee vain 1 watin lamppu kuusen latvassa ASA-64-filmin avulla. Ja Neptunuksen valon taso on alle puolet Uranuksen tasosta.

tulevaisuudesta

kautta aikojen tähtitieteilijät ovat kiistelleet sopimatta siitä, mihin aurinkokunta päättyy. Erään näkemyksen mukaan raja on se, missä auringon painovoima ei enää hallitse – piste planeettojen ja Oortin pilven takana. Tämä raja on suurin piirtein puolivälissä lähimpään tähteen, Proxima Centauriin. Yli 35000 kilometrin tuntinopeudella matkaavilta kestää lähes 40000 vuotta, ja he ovat kulkeneet noin kahden valovuoden matkan saavuttaakseen tämän melko epäselvän rajan.

mutta on olemassa lopullisempi ja yksiselitteisempi raja, jota Voyagerit lähestyvät ja kulkevat. Tämä on heliopaussi, joka on raja-alue auringon ja tähtienvälisen Tuulen välillä. Kun Voyager 1 ylittää aurinkotuulen pääteiskun, se on tullut heliosheathiin, heliopausiin johtavalle myrskyisälle alueelle. Kun Voyagerit ylittävät heliopaussin, toivottavasti avaruusalusten vielä kyetessä lähettämään tieteellistä dataa maahan, ne ovat tähtienvälisessä avaruudessa, vaikka ne ovat vielä hyvin kaukana ”aurinkokunnan reunasta”. Kun Voyager on tähtienvälisessä avaruudessa, se uppoaa aineeseen, joka on peräisin lähitähtien räjähdyksistä. Tavallaan heliopaussia voisi siis pitää viimeisimpänä rajaseutuna.

ilman vakavia avaruusaluksen alijärjestelmävikoja Voyagerit saattavat selvitä 2000-luvun alkuun (~ 2025) asti, jolloin tehon ja hydratsiinitason heikkeneminen estää toiminnan jatkumisen. Ilman näitä hupenevia kulutushyödykkeitä ja mahdollisuutta menettää lukkonsa himmeään aurinkoon jäljitysantennimme voisivat jatkaa matkaajien kanssa ”keskustelemista” vielä vuosisadan tai kaksi!